TW202211007A - 書寫筆、簽名辨識方法及其系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種書寫筆、簽名辨識方法及其系統。書寫筆的非書寫端配置運動感測裝置。該書寫筆在一個平面書寫軌跡產生裝置書寫時，記錄該非書寫端的運動軌跡。在該運動軌跡及/或該平面書寫軌跡通過比對時，判斷該簽名是來自特定人。

Description

書寫筆、簽名辨識方法及其系統
本發明是關於一種創新的基於生物特徵技術進行認證的方法與系統，特別是關於一種書寫筆以及對該書寫筆所為的簽名進行辨識的簽名辨識方法及其系統。
簽名是一種具有悠遠歷史的身分驗證方法。在電子交易興起之後，業者也嘗試以電子設備、行動設備進行簽名認證。但在電子設備、行動設備的觸控面板上簽名，所能提供的特徵種類與數量太少，無法執行正確的身分驗證。如果要以電子簽名提供足夠種類與數量的特徵，則需要同時偵測多種特徵，並取得大量資料。以這種方式進行身分驗證，並不符合商業應用的需求。
為解決電子簽名無法的科技難題，業者發展出「空中簽名」。通常是由簽名者以肢體在空中做出一定的動作，經由電腦視覺捕捉後，抽取特徵，進行身分驗證。這種技術主要是基於人類肢體具有多個關節，相同的動作由不同人來做，結果會有不同。
但是，現有技術都是使用在以肢體運動產生運動軌跡，再對該軌跡進行辨認，因此，執行時使用者需要較大的操作空間，並不便利。
本發明的目的乃是提供一種新穎的簽名比對技術，以供執行身分驗證。
本發明的目的也在提供一種新穎的書寫筆，用來執行簽名比對。
根據本發明的其中一目的，提供一種新穎的書寫筆。該書寫筆包括一本體、一書寫軌跡誘發器以及一空中簽名產生器。本體包括一書寫端與一運動感測端，兩者以至少90度的角度相隔。誘發器設置於該書寫端，用於在一感應表面上產生書寫軌跡。空中簽名產生器設置於該運動感測端，並包括一運動感測裝置、一第一通信裝置、一控制裝置以及一電源供應。運動感測裝置用於感測該運動感測端的三度空間運動，並以一預定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值。第一通信裝置用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道。控制裝置連接該運動感測裝置及該第一通信裝置，用來接收該運動感測裝置的感測結果資訊，處理該感測結果資訊，並經由第一通信裝置傳送至外部裝置。其中，該控制裝置並建置成：接收到開始偵測指令後，記錄當下時間為一第一時間，以及擷取該運動感測裝置的讀值，並於接收到停止感測指令後，記錄當下時間為一第二時間，以產生含有該第一時間、該運動感測裝置的該讀值及該第二時間的一空中簽名檔，並啟動該第一通信裝置而將該空中簽名檔傳送至該外部裝置。電源供應連結該運動感測裝置、該第一通信裝置與該控制裝置，以對該運動感測裝置、該第一通信裝置與該控制裝置提供電力。
本發明也提供一種創新的簽名辨識方法與系統。本發明的簽名辨識系統包括至少一具有上述特徵的書寫筆以及一簽名辨認裝置。簽名辨認裝置該包括：一簽名資料儲存裝置、一第二通信裝置以及一簽名比對裝置。簽名資料儲存裝置用以儲存多個參考空中簽名檔，各該參考空中簽名檔對應到一簽名帳戶。第二通信裝置用以與該書寫筆的該第一通信裝置建立通信通道，以與該書寫筆交換資料。簽名比對裝置用以將從該書寫筆收到的該空中簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，並於特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且該第一時間與該第二時間與比對時間之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與至少一個該參考空中簽名檔來自相同提供者。
本發明所提供的簽名辨識方法包括以下步驟：啟動一支書寫筆；其中，該書寫筆包括一本體、一誘發器以及一空中簽名產生器。本體包括一書寫端與一運動感測端，兩者以至少90度的角度相隔。誘發器設置於該書寫端誘發器。空中簽名產生器設置於該運動感測端，空中簽名產生器包括一運動感測裝置、一第二通信裝置以及一控制裝置。運動感測裝置用於感測該運動感測端的三度空間運動，並以一預定定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值。第二通信裝置用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道。控制裝置用於記錄開始操作的一第一時間，以及擷取該運動感測裝置的該讀值，並記錄停止操作的一第二時間，以產生含有該第一時間、該運動感測裝置的該讀值及該第二時間的一空中簽名檔；記錄該空中簽名檔；將該空中簽名檔與儲存多個參考簽名檔的簽名資料儲存裝置中的其中一個該參考空中簽名檔作特徵比對；以及於該特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且該第一時間、該第二時間或其組合、與比對時間之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與該參考空中簽名檔來自相同提供者。
在本發明的一些較佳實施例中，該簽名辨識方法包括以下步驟：啟動一書寫筆，以接收該書寫筆送來的一空中簽名檔；啟動一書寫軌跡產生裝置，該書寫軌跡產生裝置捕捉該書寫筆的一運動軌跡，產生描述該運動軌跡的一平面簽名檔；該平面簽名檔包括該運動軌跡的一起始時間資訊與一結束時間資訊；將該書寫筆送來的該空中簽名檔與儲存多個參考簽名檔的一簽名資料儲存裝置中的一參考空中簽名檔進行特徵比對，且將從該書寫軌跡產生裝置收到的一平面簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一個參考平面簽名檔進行特徵比對；於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值時，判斷成兩空中簽名檔來自相同提供者；以及輸出判斷結果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
本發明提供一種基於空中簽名辨認技術的簽名辨識系統及其方法。雖然本發明不需受到任何技術原理或概念所限制，但發明人發現，過去對於空中簽名的辨識技術雖然已經發展到足以應用的程度，但都是利用人類的肢體自由端的運動軌跡，作為簽名。以至於進行空中簽名時需要較大的空間，使得空中簽名辨認技術無法應用在日常生活。
根據本發明的設計，空中簽名是指書寫筆的非書寫端在三度空間中的運動軌跡。該非書寫端由於通常距離書寫時書寫筆的運動軸心，較書寫端至運動軸心的距離更遠，使其運動軌跡得到適當放大，成為有價值的空中簽名。這種空中簽名就可以用來作為一種生物特徵，成為辨認簽名者同一性的根據。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“書寫筆、簽名辨識方法及其系統”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1至圖3，分別為本發明實施例的簽名辨識系統的使用狀態示意圖、書寫筆的結構示意圖以及簽名辨識系統的系統方塊圖。如圖所示，本發明的基於空中簽名辨認的簽名辨識系統，主要包括一書寫筆10以及一簽名辨認裝置20；其中，書寫筆10可為簽名筆，但不以此為限。簽名辨識系統通常也會包括一個書寫軌跡產生裝置30，例如為觸控螢幕；但，書寫軌跡產生裝置30也可以是任何可在書寫筆10的書寫端101接觸或接近時，可以記錄書寫筆10的書寫端101在書寫軌跡產生裝置30表面的運動軌跡的裝置，例如電容式或其他形式的簽名板。在本發明的較佳實施例中，書寫筆10具備無線通信能力，可與簽名辨認裝置20建立無線通信通道，以交換資料。書寫軌跡產生裝置30通常與簽名辨認裝置20以有線方式連接，以將書寫軌跡產生裝置30所記錄的書寫端101運動軌跡資料，傳送給簽名辨認裝置20。在本發明的多個實施例中，簽名辨認裝置20是建置在一個電腦設備（例如桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧手機等裝置）內，而書寫軌跡產生裝置30（例如為觸控螢幕）就是該電腦設備的觸控螢幕。當然，其他類型的設備、裝置，以及其他類型的通信方式，都可以應用在本發明中。
配合圖2所示，本發明的書寫筆10可以形成長桿狀，以便利於手持，但不以此為限。根據本發明的實施例，非書寫端到握持基準點的距離與書寫端到握持基準點的距離比例越大，辨認效果越好。所以，書寫筆10的形狀主要包括呈桿狀的一本體100，亦即細長形狀的本體，並提供一個握持段落，該握持段落包含一握持基準點10P。握持基準點10P是指當以手握持本體100簽名時，本體100運動所繞的中心點。
進一步地，書寫筆10還包括一書寫端101以及和書寫端101以握持基準點10P相對的一運動感測端102。如前所述，運動感測端102到握持基準點10P的距離，應該大於書寫端101到握持基準點10P的距離，且其比例較好在2至10倍之間，更好在2至5倍之間，最好為2.5倍。此外，為放大運動感測端102的運動軌跡倍率，書寫端101到握持基準點10P的連線，與運動感測端102到握持基準點10P的連線，兩者形成至少90度的角度a，該角度a較佳為120度到180度之間，最好為170度到180度之間；通常，該角度a即為180度，以便利於書寫筆10的製造，但該角度並非任何技術限制。
其中，書寫軌跡的誘發器11設置於書寫端101，用於在書寫軌跡產生裝置30的一感應表面32上產生書寫軌跡。感應表面32通常是設置在電腦裝置、平板裝置、行動裝置、刷卡機等電子裝置（未於圖中繪示）的感應表面。在本發明的常見應用上，感應表面32是建置在一種電容性電子裝置上，提供一個平面，在該平面下方排列多個感應單元，通常是電容單元，可以在誘發器11通過該感應單元時，引發該感應單元作用，改變其狀態，例如改變電容值。該狀態改變在該平面上的分布，就組成誘發器11在該平面上移動的軌跡。誘發器11的材質可採用目前市場上電容式觸控筆頭材質，例如導電材質，包括導電棉、表面塗導電漆的橡膠、導電矽膠、導電纖維等，其形狀並無任何限制。
圖2顯示本發明一種實施例的書寫筆10還可具有一空中簽名產生器12，其設置於運動感測端102。空中簽名產生器12的結構主要包括一運動感測裝置121、一第一通信裝置122、一控制裝置123以及電源供應124。
運動感測裝置121用於感測運動感測端102的三度空間運動，並以一預定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值，例如，運動感測裝置121可於一分鐘內，每三秒輸出一次讀值，但不以此為限。運動感測裝置121為適合應用在本發明書寫筆10的運動感測裝置，包括各種市售的慣性感測元件，例如加速度計、陀螺儀、磁力計等。這種運動感測裝置通常製成一個晶片，而提供單軸、二軸、三軸、六軸或九軸的感測能力。因此，該讀值也可為二維度或三維度的讀值。
第一通信裝置122用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道。第一通信裝置122為應用在本發明書寫筆的通信裝置，包括各種市售的通信電路晶片或模組。有線通信管道可為USB通道，Type C通道等。無線通信管道可為藍芽、IEEE等通道。相關技術及應用都已經為業者所熟知。
控制裝置123連接運動感測裝置121及第一通信裝置122，用來接收運動感測裝置121的感測結果資訊，以及處理該感測結果資訊，並經由第一通信裝置122傳送至外部裝置。在本發明的較佳實施例中，控制裝置123建置成：接收到開始偵測指令後，記錄當下時間（即當時時間）為第一時間，擷取運動感測裝置121的讀值，並於接收到停止感測指令後，記錄當下時間（當時時間）為第二時間，以產生一個含有該第一時間、運動感測裝置121的讀值及該第二時間的空中簽名檔，並啟動該第一通信裝置122而將該資料（即空中簽名檔）傳送至外界（例如外部裝置，但不以此為限）。控制裝置123可為電路模組或其他市售的控制器產品，且在市面上已經是成熟的產品。例如前述運動感測裝置121所使用的晶片，通常就已經包含一個適用的控制裝置123，可以提供上述以及其他與運動感測相關的功能。
電源供應124連結運動感測裝置121、第一通信裝置122與控制裝置123，以對運動感測裝置121、第一通信裝置122與控制裝置123提供電力。在各種電子元件中所使用的電源供應模組（例如乾電池或鋰電池，但不以此為限），都可以應用在本發明。電源供應124也可以提供電源線（未於圖中繪示），以供插接在電源插頭。
書寫筆10的本體100還可包括一開關13，以產生至少一個開始偵測指令與一個停止偵測指令。在本發明的較佳實施例中，開關13可為按鍵開關、靜電開關、壓力感測開關等；但，以壓力感測開關較為適用。
在本發明的某些實施例中，控制裝置123還可以進一步包括一空中軌跡描述裝置1230，用以根據運動感測裝置121的讀值，產生對應的空中軌跡描述資料，描述運動感測端102在該第一時間與該第二時間之間的運動軌跡。與前述相同，該運動軌跡可為一維度、二維度或三維度的運動軌跡。例如，該空中軌跡描述裝置1230可以根據一組三維的運動軌跡感測資訊，產生二維的運動軌跡描述檔。在這種實施例中，控制裝置123經由第一通信裝置122送至外部裝置的空中簽名檔包括該軌跡描述資料。
現請參考圖1，以說明該簽名辨認裝置20。如圖1所示，該簽名辨認裝置20主要包括一簽名資料儲存裝置21、一第一通信裝置22，以及簽名比對裝置23。其中，簽名辨認裝置20可為各種市售的刷卡機，但不以此為限。
簽名資料儲存裝置21用以儲存多個參考空中簽名檔，各個參考空中簽名檔對應到一個簽名帳戶。
第一通信裝置22用以與書寫筆10的第一通信裝置122建立通信通道，以與書寫筆10交換資料。
簽名比對裝置23用以將從書寫筆10收到的一個空中簽名檔與簽名資料儲存裝置21中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，並於特徵比對結果的近似值高於一特定臨界值時，判斷成兩個空中簽名檔來自相同提供者。在本發明的較佳實施例中，簽名比對裝置23並建置成，只在第一時間、第二時間或其組合、與比對時間之差值小於一特定值時，才判斷成兩個空中簽名檔來自相同提供者。
根據本發明，簽名比對裝置23應具有比對空中簽名的能力。所稱的空中簽名比對，可以包括將一個描述書寫筆10的運動感測端102在空中運動的三度空間軌跡，與另一個也是描述書寫筆的運動感測端102在空中運動的三度空間軌跡（即參考空中簽名檔）進行比對，並根據兩者的三度空間軌跡的相似度是否高於特定臨界值，以判斷是否來自相同的簽名者，例如，兩個三度空間軌跡相似度為90%，高於特定臨界值（85%）即判斷兩個三度空間軌跡來自相同的簽名者。但是，也可以是將一個描述書寫筆10的運動感測端102在空中運動的軌跡，投影在特定平面形成的平面軌跡，與另一個也是描述書寫筆10的運動感測端102在空中運動的軌跡，投影在特定平面形成的平面軌跡（即後述的參考平面簽名檔），兩者進行比對，以判斷是否來自相同的簽名者。其中，平面軌跡的判斷方式可與上述三度空間軌跡的判斷方式相同。
就三度空間軌跡的比對而言，目前已有動態時間扭曲方法（dynamic time warping method）可資應用。至於二度空間軌跡的比對法，則是相當成熟的技術。將三度空間的軌跡轉化成在特定平面上的投影平面軌跡，也是一種常見的技術。發明人發現，事實上只需使用二度空間軌跡的比對法，就可以提供正確的判斷。至少是因為如下所述的實施例中，另外還使用一個平面簽名比對步驟，以提高空中簽名的比對效果。
為了提供平面簽名比對功能，在本發明的一些較佳實施例中，簽名資料儲存裝置21另外儲存多個參考平面簽名檔，各個參考平面簽名檔對應到一個參考空中簽名檔及一個簽名帳戶。在這種實施例中，第二通信裝置22並建置成可與書寫軌跡產生裝置30建立通信通道，以交換資料。或者，在簽名辨認裝置20中配備第三通信模組24，以與書寫軌跡產生裝置30建立通信通道。如前所述，書寫軌跡產生裝置30提供一個感應表面32，可與誘發器11互動，而記錄誘發器11在感應表面32的運動，產生描述該運動軌跡的平面簽名檔。在應用上，該平面簽名檔包括該運動的起始時間資訊與結束時間資訊。
根據本發明的設計，在本發明的較佳實施例中，簽名比對裝置23比對簽名的步驟包括：
將從書寫筆收到的一個空中簽名檔與簽名資料儲存裝置中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，並於特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且第一時間、第二時間或其組合、與起始時間、結束時間或其組合之差值小於一特定值時，判斷成兩個空中簽名檔來自相同提供者。例如，簽名資料儲存裝置21或簽名比對裝置23可預先儲存有關起始時間及結束時間的數據；當第一時間與第二時間的時間差為20秒，起始時間與結束時間的時間差為25秒，且20秒與25秒的差值小於特定值（例如6秒）時，則配合特徵比對結果，進行判斷兩個空中簽名檔是否來自相同提供者，但時間的比對方式不以此為限。
在本發明的另一些較佳實施例中，簽名比對裝置23比對簽名的步驟包括：
將從書寫筆收到的一個空中簽名檔與簽名資料儲存裝置中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，且將從書寫軌跡產生裝置收到的一個平面簽名檔與簽名資料儲存裝置中的至少一個參考平面簽名檔作為特徵比對；以及
於空中簽名檔與參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值（比對方式可參可前述內容，第一臨界值可定義為85%，但不以此為限），且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值時（比對方式可參可前述內容，第一臨界值可定義為90%，但不以此為限），判斷成兩個空中簽名檔來自相同提供者。
此外，在本發明的其他較佳實施例中，簽名比對裝置23比對簽名的步驟包括：
將從該書寫筆收到的一個空中簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，且將從該書寫軌跡產生裝置收到的一個平面簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一個參考平面簽名檔作特徵比對；以及
於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值，且第一時間、第二時間或其組合、與起始時間、結束時間或其組合之差值小於一特定值時，判斷成兩個空中簽名檔來自相同提供者。
以下說明本發明的簽名辨識方法的幾種較佳實施例。圖4為本發明的簽名辨識方法的其中一種實施例的流程圖。如圖所示，本發明所提供的簽名辨識方法包括以下步驟：
首先，於步驟S301中，啟動書寫筆10，書寫筆10可為上述各種書寫筆的其中一種。接著，於步驟S302中，記錄一個開始操作的第一時間，擷取運動感測裝置121的讀值，並記錄停止操作的第二時間，以產生含有第一時間、運動感測裝置121讀值及第二時間的空中簽名檔。接下來，於步驟S303中，將空中簽名檔與一個儲存多個參考簽名檔的簽名資料儲存裝置21中的特定參考空中簽名檔進行特徵比對。該特定參考空中簽名檔可以根據書寫筆10開始記錄空中簽名軌跡時，使用者輸入的編號、姓名等資料特定。以此方式就不須與該簽名資料儲存裝置21中的所有簽名檔比對。最後，於步驟S304中，當該特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且該第一時間及該第二時間與比對時間之差值小於一特定值時，則進入步驟S305，判斷成兩個空中簽名檔（即空中簽名檔與參考空中簽名檔）來自相同提供者；若特徵比對結果不符合上述條件，則判斷兩個空中簽名檔來自不同提供者，接著，再次執行步驟S301，或者，書寫筆10可發出警告信號，不予操作。
如前所述，本發明的簽名辨識方法也可另外包括根據該運動感測裝置121的讀值，產生描述該運動感測裝置121運動軌跡的運動軌跡資料，以及將該運動軌跡資料包含在該空中簽名檔的步驟。該運動軌跡可為一維度、二維度或三維度。
在本發明的一些較佳實施例中，簽名辨識方法還可包括比對平面簽名軌跡。這種實施例的辨識方法，如圖4的流程圖所示。本發明的簽名辨識方法可包括以下步驟：
首先，於步驟S401中，啟動書寫筆10，同時啟動一個書寫軌跡產生裝置30。接著，於步驟S402中，接收該書寫筆10送來的一個空中簽名檔。接下來，於步驟S403中，該書寫軌跡產生裝置30捕捉該書寫筆10的運動軌跡，產生描述該運動軌跡的平面簽名檔。其中，該空中簽名檔與該平面簽名檔都包括該運動軌跡（擷取資料）的起始時間資訊與結束時間資訊。
接著，於步驟S404中，將該書寫軌跡產生裝置30送來的平面簽名檔與一個儲存多個參考簽名檔的簽名資料儲存裝置21中的一個參考平面簽名檔作特徵比對，並將從書寫筆10收到的一個空中簽名檔與簽名資料儲存裝置21中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對。接下來，於步驟S405中，當兩者的特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且第一時間、第二時間或其組合、與起始時間、結束時間或其組合之差值小於一特定值時，則進入步驟S406，判斷兩個空中簽名檔與兩個平面簽名檔都是來自相同提供者，即平面簽名檔與參考平面簽名檔來自相同提供者，且空中簽名檔與參考空中簽名檔來自相同提供者；而若兩者的特徵比對結果不符合上述條件，則判斷兩個空中簽名檔與兩個平面簽名檔來自不同提供者，接著，再次執行步驟S401，或者，書寫筆10、簽名辨認裝置20、書寫軌跡產生裝置30中的至少一者可發出警告信號，不予操作。
在本發明的其他實施例中，步驟404也可建置成：
將從書寫筆10收到的一個空中簽名檔與簽名資料儲存裝置21中的至少一個參考空中簽名檔作特徵比對，且將從書寫軌跡產生裝置30收到的一個平面簽名檔與簽名資料儲存裝置21中的至少一個參考平面簽名檔作特徵比對；以及
於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值時，判斷兩個空中簽名檔來自相同提供者。
以上的簽名辨識方法可以應用在各種控制上。例如，請求核准一項操作，特別是與電子裝置、電子商務、資訊應用相關的操作。在這種操作中，系統，特別是雲端系統接受到一個操作請求，啟動該書寫筆，進行簽名辨認。於辨認成功時依照請求操作；於辨認不成功時則發出警告信號，不予操作。
如上所述，本發明提供一種新穎的簽名比對機制。本發明提供書寫筆，書寫筆的非書寫端配置運動感測裝置。於使用者使用該書寫筆在一個平面書寫軌跡產生裝置書寫時，除了記錄該平面書寫軌跡外，還記錄該非書寫端（即運動感測端102）的運動軌跡。比對時可在該運動軌跡通過比對、該平面書寫軌跡通過比對、該運動軌跡與該平面書寫軌跡通過比對，或前述三種的任一種與時間差計算結果正確時，判斷該平面簽名、空中簽名或其兩者是來自特定使用者。在本發明的設計下，不但可以提高簽名認證的正確性，也可降低空中簽名的技術門檻。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:書寫筆 10P:握持基準點 100:本體 101:書寫端 102:運動感測端 11:誘發器 12:空中簽名產生器 121:運動感測裝置 122:第一通信裝置 123:控制裝置 1230:空中軌跡描述裝置 124:電源供應 13:開關 20:簽名辨認裝置 21:簽名資料儲存裝置 22:第二通信裝置 23:簽名比對裝置 24:第三通信模組 30:書寫軌跡產生裝置 32:感應表面 a:角度
圖1為本發明實施例的簽名辨識系統的使用狀態示意圖。
圖2為本發明實施例的書寫筆的結構示意圖。
圖3為本發明實施例的簽名辨識系統的系統方塊圖。
圖4為本發明的簽名辨識方法的其中一種實施例的流程圖。
圖5為本發明的簽名辨識方法的另一種實施例的流程圖。
10:書寫筆
10P:握持基準點
100:本體
101:書寫端
102:運動感測端
11:書寫軌跡誘發器
12:空中簽名產生器
13:開關
a:角度

Claims (13)

  1. 一種書寫筆，其包括： 一本體，該本體包括一書寫端與一運動感測端，該書寫端與該運動感測端以一握持基準點相隔； 一誘發器，其設置於該書寫端，以用於在一感應表面上產生書寫軌跡； 一空中簽名產生器，其設置於該運動感測端，該空中簽名產生器包括： 一運動感測裝置，其用於感測該運動感測端的三度空間運動，並以一預定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值； 一第一通信裝置，其用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道； 一控制裝置，其連接該運動感測裝置及該第一通信裝置，用來接收該運動感測裝置的感測結果資訊，以及處理該感測結果資訊，並經由該第一通信裝置傳送至該外部裝置；以及 一電源供應，其連接該運動感測裝置、該第一通信裝置與該控制裝置，以對該運動感測裝置、該第一通信裝置與該控制裝置提供電力； 其中，該控制裝置建置成：接收到開始偵測指令後，記錄當下時間為一第一時間，以及擷取該運動感測裝置的讀值，並於接收到停止感測指令後，記錄當下時間為一第二時間，以產生含有該第一時間、該運動感測裝置的該讀值及該第二時間的一空中簽名檔，並啟動該第一通信裝置而將該空中簽名檔傳送至該外部裝置； 其中，該控制裝置進一步包括一空中軌跡辨認描述裝置，其用以根據該運動感測裝置的該讀值，以產生對應的空中軌跡描述資料，描述該運動感測端在該第一時間與該第二時間之間的一運動軌跡； 其中，該運動軌跡為一維度、二維度或三維度的運動軌跡；且該控制裝置經由該第一通信裝置傳送至外部裝置的該空中簽名檔包括該空中軌跡描述資料。
  2. 如請求項1所述的書寫筆，其中，該書寫端至該握持基準點的段落與該運動感測端至該握持基準點的段落形成至少90度、或160度到180度的角度。
  3. 如請求項1所述的書寫筆，其中，該運動感測端到該握持基準點的距離大於該書寫端到該握持基準點的距離；其中，該運動感測端到該基準點的距離為該書寫端到該基準點的距離的2至10倍。
  4. 如請求項1所述的書寫筆，其中，該書寫筆的該本體還包括一開關，其以產生至少一開始偵測指令與一停止偵測指令；其中，該開關為壓力感測開關。
  5. 一種簽名辨識系統，其包括： 至少一如請求項1至4中任一項所述的書寫筆；以及 一簽名辨認裝置，其包括： 一簽名資料儲存裝置，其用以儲存多個參考空中簽名檔，各該參考空中簽名檔對應到一簽名帳戶； 一第二通信裝置，其用以與該書寫筆的該第一通信裝置建立通信通道，以與該書寫筆交換資料；以及 一簽名比對裝置，其用以將從該書寫筆收到的該空中簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一參考空中簽名檔進行特徵比對，並於特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且該第一時間、該第二時間或其組合、與一比對時間之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與至少一該參考空中簽名檔來自相同提供者。
  6. 如請求項5所述的簽名辨識系統，其中，該簽名資料儲存裝置另儲存多個參考平面簽名檔，各該參考平面簽名檔對應到一參考空中簽名檔及一簽名帳戶；其中，該第二通信裝置建置成與一書寫軌跡產生裝置建立通信通道，以交換資料；其中，該書寫軌跡產生裝置提供一感應表面，與該誘發器互動，而記錄該誘發器在該感應表面的運動軌跡，以產生描述該運動軌跡的一平面簽名檔；該平面簽名檔包括該運動軌跡的一起始時間資訊與一結束時間資訊； 其中，該簽名比對裝置並建置成：將從該書寫筆收到的該空中簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一該參考空中簽名檔進行特徵比對，且將從該書寫軌跡產生裝置收到的該平面簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一該參考平面簽名檔進行特徵比對；以及於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值時，判斷該空中簽名檔與至少一該參考空中簽名檔來自相同提供者。
  7. 如請求項6所述的簽名辨識系統，其中，該簽名比對裝置並建置成：於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值，且該第一時間、該第二時間或其組合、與該起始時間、該結束時間或其組合之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與至少一該參考空中簽名檔來自相同提供者。
  8. 一種簽名辨識方法，其包括以下步驟： 啟動一書寫筆，該書寫筆包括： 一本體，其包括一書寫端與一運動感測端，該書寫端與該運動感測端以至少90度的角度相隔； 設置於該書寫端的一誘發器； 設置於該運動感測端的一空中簽名產生器，其包括： 一運動感測裝置，其用於感測該運動感測端的三度空間運動，並以一預定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值； 一第一通信裝置，其用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道； 一控制裝置，其用於記錄開始操作的一第一時間，以及擷取該運動感測裝置的讀值，並記錄停止操作的一第二時間，以產生含有該第一時間、該運動感測裝置的該讀值及該第二時間的一空中簽名檔； 記錄該空中簽名檔； 將該空中簽名檔與儲存多個參考簽名檔的一簽名資料儲存裝置中的其中一該參考空中簽名檔進行特徵比對； 於該特徵比對結果的近似值高於特定臨界值，且該第一時間與該第二時間與比對時間之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與該參考空中簽名檔來自相同提供者；否則，判斷為來自不同提供者；以及 輸出判斷結果。
  9. 如請求項8所述的簽名辨識方法，還包括在啟動該書寫筆後，以該書寫筆的控制裝置，根據該運動感測裝置的讀值，產生描述該運動感測裝置運動軌跡的運動軌跡資料，及將該運動軌跡資料包含在該空中簽名檔的步驟；其中，該運動軌跡為二維度或三維度；其中，該參考空中簽名檔為一二維度的軌跡描述檔，且該空中簽名檔的特徵比對步驟還包括將該空中簽名檔的空中簽名軌跡，轉換成該空中簽名軌跡在一平面的投影描述檔的步驟。
  10. 一種簽名辨識方法，其包括以下步驟： 啟動一書寫筆，以接收該書寫筆傳送來的一空中簽名檔；其中，該書寫筆包括： 一本體，其包括一書寫端與一運動感測端，該書寫端與運動感測端以至少90度的角度相隔； 設置於該書寫端的一誘發器； 設置於該運動感測端的一空中簽名產生器，其包括： 一運動感測裝置，其用於感測該運動感測端的三度空間運動，並以一預定定時間而間隔且連續輸出該三度空間運動的至少一維度的讀值； 一第一通信裝置，其用於以無線或有線方式與外部裝置建立通信管道； 一控制裝置，其用於記錄開始操作的一第一時間，以及擷取該運動感測裝置的讀值，並記錄停止操作的一第二時間，以產生含有該第一時間、該運動感測裝置的該讀值及該第二時間的一空中簽名檔； 啟動一書寫軌跡產生裝置，該書寫軌跡產生裝置捕捉該書寫筆的一運動軌跡，產生描述該運動軌跡的一平面簽名檔；其中，該平面簽名檔包括該運動軌跡的一起始時間資訊與一結束時間資訊； 將從該書寫筆收到的該空中簽名檔與一簽名資料儲存裝置中的至少一個參考空中簽名檔進行特徵比對，且將從該書寫軌跡產生裝置收到的一平面簽名檔與該簽名資料儲存裝置中的至少一個參考平面簽名檔進行特徵比對； 於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值時，判斷該空中簽名檔與該參考空中簽名檔來自相同提供者；以及 輸出判斷結果。
  11. 如請求項10所述的簽名辨識方法，其中，判斷該空中簽名檔與該參考空中簽名檔來自相同提供者的步驟還包括： 於該空中簽名檔與該參考空中簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第一臨界值，且該平面簽名檔與該參考平面簽名檔的特徵比對結果的近似值高於第二臨界值，且該第一時間、該第二時間或其組合、與該起始時間、該結束時間或其組合之差值小於一特定值時，判斷該空中簽名檔與該參考空中簽名檔來自相同提供者。
  12. 如請求項10所述的簽名辨識方法，還包括在啟動該書寫筆後，以該書寫筆的該控制裝置，根據該運動感測裝置的該讀值，產生描述該運動感測裝置的運動軌跡的一運動軌跡資料，以及將該運動軌跡資料包含在該空中簽名檔的步驟；其中，該運動軌跡為二維度或三維度；其中，該參考空中簽名檔為二維度的軌跡描述檔，且該空中簽名檔的特徵比對步驟還包括將該空中簽名檔的一空中簽名軌跡，轉換成該空中簽名軌跡在一平面的投影描述檔的步驟。
  13. 如請求項12所述的簽名辨識方法，其中，該運動軌跡為該空中簽名軌跡轉換成該空中簽名軌跡在一平面的投影描述所成的二維度軌跡描述檔。
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